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1、速度控制回路1/18速度控制回路速度控制回路是討論液壓執(zhí)行元件速度的調(diào)節(jié)和變換的問題。1、調(diào)速回路調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路。定量泵供油系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速回路變量泵(變量馬達(dá))的容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路2、快速回路使執(zhí)行元件快速運(yùn)動的回路。3、速度換接回路變換執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路。2/18調(diào)速回路液壓缸的速度v=q/A液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n=q/vm調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的工作速度,可以改變輸入執(zhí)行元件的流量或由執(zhí)行元件輸出的流量;或改變執(zhí)行元件的幾何參數(shù)。對于定量泵供油系統(tǒng),可以用流量控制閥來調(diào)速——節(jié)流調(diào)速回路;按流量控制閥安放位置的不同分:進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路旁
2、路節(jié)流調(diào)速回路對于變量泵(馬達(dá))系統(tǒng),可以改變液壓泵(馬達(dá))的排量來調(diào)速——容積調(diào)速回路;變量泵——定量馬達(dá)閉式調(diào)速回路變量泵——變量馬達(dá)閉式調(diào)速回路同時調(diào)節(jié)泵的排量和流量控制閥來調(diào)速——容積節(jié)流調(diào)速回路。限壓式變量泵和調(diào)速閥的調(diào)速回路差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路3/18定量泵節(jié)流調(diào)速回路回路組成:定量泵,流量控制閥(節(jié)流閥、調(diào)速閥等),溢流閥,執(zhí)行元件。其中流量控制閥起流量調(diào)節(jié)作用,溢流閥起壓力補(bǔ)償或安全作用。按流量控制閥安放位置的不同分:進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間?;赜凸?jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓缸與油箱之間。旁路節(jié)流調(diào)速回路將
3、流量控制閥安裝在液壓缸并聯(lián)的支路上。下面分析節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性、功率特性。分析時忽略油液壓縮性、泄漏、管道壓力損失和執(zhí)行元件的機(jī)械摩擦等。設(shè)節(jié)流口為薄壁小孔,節(jié)流口壓力流量方程中m=1/2。4/18進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路qp=q1+Δqp1A1=Fq1=KATΔp1/2=KAT(pp-F/A1)1/2V=q1/A1=KAT(pp-F/A1)1/2/A1qp=q1+ΔqppA1=p2A2+Fq2=KATp21/2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2V=q2/A2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A2流量連續(xù)性方程活塞受力平衡方程節(jié)流閥壓力流量方程
4、速度負(fù)載特性方程5/18進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性及功率特性調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流面積AT可無級調(diào)節(jié)液壓缸活塞速度,v與AT成正比。當(dāng)AT一定時,速度隨負(fù)載的增加而下降。當(dāng)v=0時,最大承載能力Fmax=psA1。速度隨負(fù)載變化而變化的程度,表現(xiàn)為速度負(fù)載特性曲線的斜率不同,常用速度剛性kv來評價。Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2(psA1-FL)/v它表示負(fù)載變化時回路阻抗速度變化的能力。液壓缸在高速和大負(fù)載時,速度受負(fù)載變化的影響大,即回路的速度剛性差。回路的輸出功率與回路的輸入功率之比定義成回路效率。η=(Pp-ΔP)/Pp=pLqL/psqp進(jìn)回油節(jié)流調(diào)速
5、回路既有溢流損失,又有節(jié)流損失,回路效率較低。當(dāng)實(shí)際負(fù)載偏離最佳設(shè)計(jì)負(fù)載時效率更低。這種回路適用于低速、小負(fù)載、負(fù)載變化不大和對速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場6/18進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處:回油節(jié)流調(diào)速回路回油腔有一定背壓,故液壓缸能承受負(fù)值負(fù)載,且運(yùn)動速度比較平穩(wěn)。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路容易實(shí)現(xiàn)壓力控制。工作部件運(yùn)動碰到死擋鐵后,液壓缸進(jìn)油腔壓力上升至溢流閥調(diào)定壓力,壓力繼電器發(fā)出信號,可控制下一步動作?;赜凸?jié)流調(diào)速回路中,油液經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后回油箱冷卻,對系統(tǒng)泄漏影響小。在組成元件相同的條件下,進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路在同樣的低速時節(jié)流閥不易堵塞?;赜凸?jié)流調(diào)速回路回油腔壓
6、力較高,特別是負(fù)載接近零時,壓力更高,這對回油管的安全、密封及壽命均有影響。為了提高回路的綜合性能,一般采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,并在回油路上加背壓閥。7/18旁路節(jié)流調(diào)速回路速度受負(fù)載變化的影響大,在小負(fù)載或低速時,曲線陡,回路的速度剛性差。在不同節(jié)流閥通流面積下,回路有不同的最大承載能力。AT越大,F(xiàn)max越小,回路的調(diào)速范圍受到限制。只有節(jié)流功率損失,無溢流功率損失,回路效率較高。溢流閥關(guān)閉,起安全閥作用。速度負(fù)載特性方程V=q1/A1=〔qt-λp(F/A1)-KAT(F/A1)1/2〕/A18/18改善節(jié)流調(diào)速負(fù)載特性的回路在節(jié)流閥調(diào)速回路中,當(dāng)負(fù)載變化時,因
7、節(jié)流閥前后壓力差變化,通過節(jié)流閥的流量均變化,故回路的速度負(fù)載特性比較差。若用調(diào)速閥代替節(jié)流閥,回路的負(fù)載特性將大為提高。調(diào)速閥可以裝在回路的進(jìn)油、回油或旁路上。負(fù)載變化引起調(diào)速閥前后壓差變化時,由于定差減壓閥的作用,通過調(diào)速閥的流量基本穩(wěn)定。旁路節(jié)流調(diào)速回路的最大承載能力不因AT增大而減小。由于增加了定差減壓閥的壓力損失,回路功率損失較節(jié)流閥調(diào)速回路大。調(diào)速閥正常工作必須保持0.5~1MPa的壓差,旁通型調(diào)速閥只能用于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中。9/18容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路通過改變液壓泵和液壓馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。由于沒有節(jié)流損失和溢流損失,回路效率高,